CN118157352A - 转子结构和电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子结构和电机。该转子结构包括：第一转子铁芯；第二转子铁芯，第二转子铁芯沿周向间隔设置有多个安装槽；第一永磁体，轴向充磁，包括第一极性和第二极性；第二永磁体，包括第三极性和第四极性，第二永磁体安装在安装槽内；第二转子铁芯的两端分别设置有第一永磁体，第一永磁体远离第二转子铁芯的一侧设置有第一转子铁芯；沿轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在投影面内，第一永磁体和第二永磁体沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性、第三极性、第二极性、第四极性，其中第一极性和第三极性相同，第二极性和第四极性相同。根据本发明的转子结构，能够减少第二永磁体的端部漏磁，提升电机空载磁链。

Description

转子结构和电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子结构和电机。

背景技术

随着电机能效标准的提升，对电机的能效等级提出了更高的要求，对于永磁电机，需进一步提升电机的高效化和高转矩密度化程度。

目前提升电机效率和转矩密度的技术手段，一种手段是将永磁体内置来获得更大的气隙磁密和更大的磁通，但由于转子磁路结构固定，能效提升受限；另一种手段是利用转子结构增大电机凸极比，增大电机的磁阻转矩，以弥补永磁转矩的不足，其效率可以做到与永磁电机相当，但通常需要较大的转子体积，会使得电机转矩密度逊色于永磁电机。

当电机采用永磁体内置结构时，在内置永磁体的端部容易发生漏磁，导致电机空载磁链降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子结构和电机，能够减少第二永磁体的端部漏磁，提升电机空载磁链。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种转子结构，包括：

第一转子铁芯；

第二转子铁芯，第二转子铁芯沿周向间隔设置有多个安装槽；

第一永磁体，轴向充磁，包括第一极性和第二极性；

第二永磁体，包括第三极性和第四极性，第二永磁体安装在安装槽内；

第二转子铁芯的两端分别设置有第一永磁体，第一永磁体远离第二转子铁芯的一侧设置有第一转子铁芯；

沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体和第二永磁体沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性、第三极性、第二极性、第四极性，其中第一极性和第三极性相同，第二极性和第四极性相同。

进一步地，第一永磁体沿周向分为多个充磁区，相邻的两个充磁区的充磁方向相反，在第二转子铁芯的轴向方向的投影面内，每个充磁区的周向两侧分别与两个相邻的第二永磁体部分重叠；

相邻的两个第二永磁体的充磁方向相反，每个充磁区与相邻的两个第二永磁体围成一个磁场区域，充磁区朝向该磁场区域一侧的极性与相邻的两个第二永磁体朝向该磁场区域一侧的极性相同。

进一步地，第一永磁体的充磁区在周向方向的第一侧覆盖相邻的第二永磁体的同一极性区域，第一永磁体的充磁区在周向方向的第二侧覆盖相邻的第二永磁体的同一极性区域。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体至少有一对极的几何中心线与对应的第二转子铁芯的转子磁场中心线的偏差小于或等于5°。

进一步地，第一永磁体至少有一对极的几何中心线与对应的第二转子铁芯的转子磁场中心线重合。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线夹角为α，第二转子铁芯中的一个极的导磁部分靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线夹角为β，α/β≥1。

进一步地，1≤α/β≤1.62。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线夹角为α，第二永磁体的一个极的靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线之间的夹角为γ，则α/γ＞1。

进一步地，2.0≤α/γ≤3.2。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线夹角为α，第二转子铁芯的一个极的极弧角度为360/2p，360/2p/α≥1，其中q为第二转子铁芯的极对数。

进一步地，1.3≥360/2p/α≥1。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第二转子铁芯的一个极的面积为s2，s1/s2≥1。

进一步地，1.05≤s1/s2≤1.95。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第二永磁体的一个极的面积为s3，在经过第二转子铁芯的中心轴线的截面内，第一永磁体的一个极的面积为s4，第二永磁体的一个极的面积为s5，其中0.8*s3≤s1≤2.4*s5，和/或，0.3*s3≤s4≤0.8*s5。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第二转子铁芯的中心轴线与外圆的任意一点之间的连线长度为j，1≤s1/max(j)≤20。

进一步地，3≤s1/max(j)≤16。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第二转子铁芯的一个极的面积为s2，第二永磁体的一个极的面积为s3，0.2≤s2/(s1+s3)≤1。

进一步地，0.3≤s2/(s1+s3)≤0.6。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第一永磁体沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为b，s1与b成反比关系。

进一步地，s1与b之间的关系满足无量纲公式s1＝-A*b+C，其中A的取值范围为5～20，C的取值范围为120～400。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与第二转子铁芯的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，第一永磁体沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为b，2≤b/a≤6，其中q为第一永磁体的极对数。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与第二转子铁芯的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，第一永磁体沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为b，1.7≤a*b≤12。

进一步地，2≤a*b≤10。

进一步地，第一永磁体沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为b，第二永磁体沿其充磁方向的厚度为m，0.2≤b/m≤2。

进一步地，0.4≤b/m≤1.4。

进一步地，第一永磁体沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为b，第一转子铁芯沿第二转子铁芯轴向方向的厚度为c，c不小于第二转子铁芯单片冲片的厚度且0.1≤c/b≤1。

进一步地，安装槽靠近第二转子铁芯的中心轴线一侧设置有隔磁槽，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的投影被构造为部分覆盖隔磁槽的投影。

进一步地，第一永磁体的投影覆盖隔磁槽的投影的面积占隔磁槽的投影面积的比例小于或等于75％。

进一步地，第一永磁体的投影覆盖隔磁槽的投影的面积占隔磁槽的投影面积的比例小于或等于25％。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度的最大值为max(i)，第二转子铁芯的中心轴线与第二转子铁芯的转子外圆各点连线的最大值为max(j)，max(i)≤max(j)。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第二永磁体的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为ii，max(j)≥max(i)≥0.8*ii。

进一步地，max(j)≥max(i)≥0.95*ii。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，0.2≤d/max(i)≤0.8。

进一步地，0.3≤d/max(i)≤0.6。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯的中心轴线与第二永磁体的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为f，0≤d/f≤2。

进一步地，0.8≤d/f≤1.6。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，第二转子铁芯的中心轴线与第二转子铁芯的转子外圆各点连线的长度为j，第二转子铁芯的中心轴线与第一转子铁芯的转子外圆各点连线的长度为h，max(h)≤max(j)，和/或，min(h)≥0.8*max(i)。

进一步地，0.9≤min(h)/max(i)≤1.4。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯的中心轴线与第一永磁体的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯的中心轴线与第一转子铁芯的径向内侧边的各点之间的连线长度为k，max(k)≤d。

进一步地，0.2≤max(k)/d≤1。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的径向宽度e的最小值为min(e)，第二永磁体的径向宽度g的最大值为max(g)，其中0.5≤min(e)/max(g)≤2。

进一步地，0.6≤min(e)/max(g)≤1.6。

进一步地，沿着第二转子铁芯(2)的轴向方向在第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体(3)的径向宽度e的最大值为max(e)，第二转子铁芯(2)的径向宽度o的最大值为max(o)，max(e)≤max(o)。

进一步地，0.3≤max(e)/min(o)≤1，和/或，0.4≤max(e)/max(o)≤0.95。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的径向宽度e的最大值为max(e)，第一转子铁芯的径向宽度l的最小值为min(l)，0.7≤min(l)/max(e)≤3。

进一步地，1≤min(l)/max(e)≤2。

进一步地，沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体的一个极的面积为s1，第二转子铁芯沿自身中心轴线方向的轴向高度为x，s1与x成反比。

进一步地，s1＝-B*x+D，其中B的取值范围是25～100，D的取值范围是400～1600。

进一步地，第一转子铁芯沿第二转子铁芯的中心轴线方向的厚度为c，第二永磁体沿充磁方向的厚度为m，0.1*m≤c≤m。

进一步地，0.1*m≤c≤0.5*m。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括定子结构和转子结构，该转子结构为上述的转子结构，定子结构套设在转子结构外。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，位于第二转子铁芯的至少一端的第一永磁体的外圆直径小于定子铁芯的内径。

进一步地，位于第二转子铁芯的至少一端的第一永磁体的外圆直径小于第一转子铁芯和第二转子铁芯的外圆直径中的最大直径。

进一步地，定子结构与转子结构之间形成气隙，转子结构的第二转子铁芯的外径最大值与第一永磁体的外径最大值之间的差值为w，w≥0。

进一步地，气隙的厚度为δ，0.5*min(δ)≤w≤14*min(δ)。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，第二转子铁芯沿电机轴向的高度为x，定子铁芯沿电机轴向的高度为y，x/y≤2。

进一步地，0.5≤x/y≤1.5。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，转子结构沿电机轴向的总高度为z，定子铁芯沿电机轴向的高度为y，z/y≤4。

进一步地，1.0≤z/y≤3.0。

进一步地，定子结构包括定子铁芯，第二转子铁芯沿电机轴向的高度为x，定子铁芯沿电机轴向的高度为y，第一永磁体沿电机轴向的高度为b，0.01x≤b≤0.7x；和/或，0.015y≤b≤0.9y。

进一步地，电机包括盖盘和旋转轴，盖盘安装在旋转轴的至少一端，盖盘的外圆直径的最小值大于定子铁芯的内径；在第二转子铁芯的轴向方向上，盖盘和定子铁芯之间的距离为E，1.2y≤E≤2.3y。

应用本发明的技术方案，转子结构包括：第一转子铁芯；第二转子铁芯，第二转子铁芯沿周向间隔设置有多个安装槽；第一永磁体，轴向充磁，包括第一极性和第二极性；第二永磁体，包括第三极性和第四极性，第二永磁体安装在安装槽内；第二转子铁芯的两端分别设置有第一永磁体，第一永磁体远离第二转子铁芯的一侧设置有第一转子铁芯；沿着第二转子铁芯的轴向方向在第二转子铁芯的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体和第二永磁体沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性、第三极性、第二极性、第四极性，其中第一极性和第三极性相同，第二极性和第四极性相同。该转子结构使得第一永磁体和第二永磁体沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性、第三极性、第二极性、第四极性，其中第一极性和第三极性相同，第二极性和第四极性相同，第一永磁体的第一极性和第二极性的磁力线沿轴向方向进入转子铁芯，第二永磁体的第三极性和第四极性的磁力线沿切向或径向进入转子铁芯，两组磁力线方向在转子铁芯上相互挤兑，使得两组磁力线均能且只能进入气隙，气隙磁密增加，能够有效减少第二永磁体的两端漏磁，使得空载磁链得以提升。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例的转子结构的立体结构图；

图2示出了本发明的实施例的转子结构的分解结构图；

图3示出了本发明的实施例的转子结构的剖视结构图；

图4示出了本发明的实施例的转子结构的结构布局图；

图5示出了本发明的实施例的转子结构的截面结构图；

图6示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图7示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图8示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图9示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图10示出了本发明的一个实施例的转子结构的立体结构图；

图11示出了本发明的实施例的转子结构的极性排列与空载磁链的关系图；

图12示出了本发明的实施例的转子结构的第一永磁体几何中心线和磁场中心线的角度偏差与空载磁链的关系图；

图13示出了本发明的实施例的转子结构中α/β与永磁体利用率的关系图；

图14示出了本发明的实施例的转子结构中α/γ与永磁体利用率和漏磁系数的关系图；

图15示出了本发明的实施例的转子结构中360/2p/α与空间利用率和饱和系数的关系图；

图16示出了本发明的实施例的转子结构中b/a与永磁体利用率以及永磁体退磁率的关系图；

图17示出了本发明的实施例的转子结构中s1/s2与永磁体利用率的关系图；

图18示出了本发明的实施例的转子结构中b/m与永磁体退磁率的关系图；

图19示出了本发明的实施例的转子结构中c/m与空载磁链利用率以及铁耗的关系图；

图20示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的漏磁系数对比图；

图21示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的气隙磁密波形对比图；

图22示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的气隙磁密幅值对比图；

图23示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的空载磁链对比图；

图24示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的输出转矩-电流曲线对比图；

图25示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机在相同电流下输出转矩对比图；

图26示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的效率曲线对比图；

图27示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的铜耗曲线对比图；

图28示出了本发明的实施例的电机与现有技术的电机的铁耗对比图；

图29示出了本发明的实施例的转子结构中s1/s3与空载磁链的关系图；

图30示出了本发明的实施例的转子结构中s1/s5与空载磁链利用率的关系图；

图31示出了本发明的实施例的转子结构中s4/s3与永磁体退磁率的关系图；

图32示出了本发明的实施例的转子结构中s4/s5与电机饱和系数的关系图；

图33示出了本发明的实施例的转子结构中s1/max(j)与聚磁效应系数的关系图；

图34示出了本发明的实施例的转子结构中s2/(s1+s3)与转子铁芯利用率以及铁耗的关系图；

图35示出了本发明的实施例的转子结构中一个s1下b与铁损和铜损之间的关系曲线图；

图36示出了本发明的实施例的转子结构中a*b与气隙磁密和第一永磁体利用率的关系曲线图；

图37示出了本发明的实施例的转子结构中c/b与饱和系数和转子铁芯利用率之间的关系曲线图；

图38示出了本发明的实施例的转子结构的结构示意图；

图39示出了本发明的实施例的转子结构中的第一永磁体的结构示意图；

图40示出了本发明的实施例的转子结构的第二转子铁芯的结构示意图；

图41示出了本发明的实施例的电机的结构示意图；

图42示出了本发明的实施例的转子结构的第一永磁体与隔磁槽的覆盖面积比例与空载磁链和永磁体利用率之间的关系图；

图43示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图44示出了本发明的实施例的转子结构中max(i)/ii与第二永磁体顶部漏磁系数之间的关系图；

图45示出了本发明的实施例的转子结构中d/f与第二永磁体底部漏磁系数以及第一永磁体利用率之间的关系图；

图46示出了本发明的实施例的转子结构的一个尺寸结构图；

图47示出了本发明的实施例的转子结构中min(h)/max(i)与空载磁链之间的关系图；

图48示出了本发明的实施例的转子结构中max(k)/d与空载磁链之间的关系图；

图49示出了本发明的实施例的转子结构中min(e)/max(g)与漏磁系数之间的关系图；

图50示出了本发明的实施例的转子结构中max(e)/min(o)和max(e)/max(o)与第二转子铁芯的饱和系数的关系图；

图51示出了本发明的实施例的转子结构中min(l)/max(e)与第一转子铁芯的饱和系数关系图；

图52示出了本发明的实施例的转子结构中x/y与第二转子铁芯利用率和定子磁场利用率的关系图；

图53示出了本发明的实施例的转子结构中在一个x下s1与铁损和铜损的关系图；

图54示出了本发明的实施例的转子结构中z/y与定子铁芯利用率的关系图；

图55示出了本发明的实施例的转子结构中b/x、b/y与第二转子铁芯的饱和系数关系图；以及

图56示出了图38的A-A向剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、第一转子铁芯；2、第二转子铁芯；3、第一永磁体；4、第二永磁体；5、第一极性；6、第二极性；7、第三极性；8、第四极性；9、盖盘；10、旋转轴；11、隔磁槽；12、定子铁芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合参见图1至图56所示，根据本发明的实施例，转子结构包括；第一转子铁芯1；第二转子铁芯2，第二转子铁芯2沿周向间隔设置有多个安装槽；第一永磁体3，轴向充磁，第一永磁体3包括第一极性5和第二极性6；第二永磁体4，包括第三极性7和第四极性8，第二永磁体4安装在安装槽内；第二转子铁芯2的两端分别设置有第一永磁体3，第一永磁体3远离第二转子铁芯2的一侧设置有第一转子铁芯1；沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3和第二永磁体4沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性5、第三极性7、第二极性6、第四极性8，其中第一极性5和第三极性7相同，第二极性6和第四极性8相同。

上述的投影面垂直于第二转子铁芯2的中心轴线，第一转子铁芯1、第二转子铁芯2、第一永磁体3和第二永磁体4均在该投影面上进行投影，从而将这些结构统一在一个平面内，便于进行结构的表述和尺寸关系的限定。

在转子结构中同时设置第一永磁体3和第二永磁体4，第一永磁体3和第二永磁体4共同为电机提供磁力线，可以增大电机的出力。

该转子结构使得第一永磁体3和第二永磁体4沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性5、第三极性7、第二极性6、第四极性8，其中第一极性5和第三极性7相同，第二极性6和第四极性8相同，第一永磁体3的第一极性5和第二极性6的磁力线沿轴向方向进入第二转子铁芯2，第二永磁体4的第三极性7和第四极性8的磁力线沿切向或径向进入第二转子铁芯2，两组磁力线方向在第二转子铁芯2上相互挤兑，使得两组磁力线均能且只能进入气隙，气隙磁密增加，能够有效减少第二永磁体的两端漏磁，使得空载磁链得以提升，可以有效提升电机效率和转矩密度，增大电机的出力。

在一个实施例中，以第二永磁体4切向充磁为例对转子结构的永磁体极性排列进行说明。

在上述的实施例中，第一永磁体3的极性是指第一永磁体3朝向第二转子铁芯2的一端的极性，其中第一极性5和第二极性6的极性相反，例如，当第一极性5为N极，则第二极性6为S极，第二永磁体4的极性是指第二永磁体4朝向第二转子铁芯2的一侧的极性，第二永磁体4的极性分配为，第二永磁体4的第三极性7朝向第一永磁体3的第一极性5所对应的第二转子铁芯2的极性，第二永磁体4的第四极性8朝向第一永磁体3的第二极性6所对应的第二转子铁芯2的极性，第二永磁体4的第三极性7与第一永磁体3的第一极性5相同，当第一极性5为N极时，则第三极性7也为N极，第二永磁体4的第四极性8与第一永磁体3的第二极性6相同，当第二极性6为S极时，则第四极性8也为S极。

结合参见图4和11所示，为采用不同的极性组合方式时，电机所呈现的空载磁链图。以第一极性5的代号为1，第二极性6的代号为2，第三极性7的代号为3，第四极性8的代号为4，存在以下八种组合：1324、2314、1314、2324、1423、2413、1413、2423，其中顺序1324和2413的空载磁链最大，2314和1423的空载磁链最小。

如图11所示，转子结构的极性排列为逆时针按第一极性5、第三极性7、第二极性6、第四极性8顺序设置，形成1324或2413组合，此时第二转子铁芯2两端面上的磁力线均存在挤兑效应，空载磁链最大；若不考虑第一极性5和第二极性6在轴向方向上的相对性，极性顺序为第一极性5、第三极性7、第一极性5、第四极性8或第二极性6、第三极性7、第二极性6、第四极性8，则第二转子铁芯2一端端面上的磁力线存在挤兑效应，另一端端面上的磁力线存在发散效应，空载磁链降低32.8％；若极性顺序为第二极性6、第三极性7、第一极性5、第四极性8，则第二转子铁芯2两端面上的磁力线均存在发散效应，空载磁链大幅降低65.2％。

在一个实施例中，第一永磁体3沿周向分为多个充磁区，相邻的两个充磁区的充磁方向相反，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，每个充磁区的周向两侧分别与两个相邻的第二永磁体4部分重叠；相邻的两个第二永磁体4的充磁方向相反，每个充磁区与相邻的两个第二永磁体4围成一个磁场区域，充磁区朝向该磁场区域一侧的极性与相邻的两个第二永磁体4朝向该磁场区域一侧的极性相同。

在本实施例中，位于第二转子铁芯2两端的第一永磁体3的多个充磁区中，对应于同一磁场区域的两个充磁区朝向该磁场区域的极性相同，该磁场区域周向两侧的两个第二永磁体4，朝向该磁场区域的极性相同，且与充磁区朝向该磁场区域的极性相同，能够使得两端的磁力线均向位于中间的磁场区域进行挤压，因此可以使得磁力线在磁场区域的挤兑效应更加显著，使得空载磁链最大化，有效增强电机磁场强度，提升电机出力。

在一个实施例中，第二永磁体4为一字型，并且沿第二转子铁芯2的径向设置。第二永磁体4采用一字型，并且沿第二转子铁芯2的径向设置，可以将第二转子铁芯2沿周向分割为多个扇形区域，使得第二转子铁芯2所形成的磁场区域形状与第一永磁体3的各个充磁区的形状更加匹配，而第二永磁体4形成磁场区域的两个侧壁，因此使得磁场区域与各个永磁体的结构适配性更好，且对于磁力线的分配和走向规划更加合理，能够更加充分地利用磁力线形成磁场，使得磁场强度更高，电机能力更强。

第二永磁体4也可以采用其他结构形式，例如V字型等。

在一个实施例中，第一永磁体3的一个充磁区在周向方向的第一侧覆盖相邻的第二永磁体4的同一极性区域，该充磁区在周向方向的第二侧覆盖相邻的第二永磁体4的同一极性区域。

在一个实施例中，第一永磁体3的各个充磁区之间可以间隔设置，也即第一永磁体3的各个充磁区并不邻接，中间具有非充磁区域。通过在相邻的充磁区之间设置非充磁区域，可通过调节非充磁区域的面积来调节第一永磁体充磁区域和非充磁区域的占比，降低电机饱和程度，提高电机空载磁链利用率，同时有助于降低损耗，还可以降低第一永磁体充磁难度，降低永磁体成本。

结合参见图5所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，第一永磁体3至少有一对极的几何中心线与对应的第二转子铁芯2的转子磁场中心线的偏差小于或等于5°。

优选地，第一永磁体3至少有一对极的几何中心线与对应的第二转子铁芯2的转子磁场中心线重合。限定第一永磁体3的至少部分极的几何位置，可以减小转子磁场向转子端面发散而引起的漏磁。在本实施例中，第一永磁体3的一个充磁区的几何中心线为该充磁区的两侧边界线的中心线。

第二永磁体4在第二转子铁芯2中产生的磁场的中心即为转子磁场中心，是第二转子铁芯2中磁场最强的位置；第一永磁体3的充磁区磁场的中心即为第一永磁体3的充磁区几何中心，若两个磁场中心线的角度偏差太大，则两组磁力线相互挤兑的效果减弱，第二永磁体4的磁场以第一永磁体3为路径，形成端部发散，漏磁增大；将两个磁场的中心线对齐时，两组磁力线的挤兑效果最佳，漏磁最小。

经实验验证，第一永磁体3的一个充磁区的几何中心线与对应的转子磁场中心线的角度偏差为5°时，其空载磁链比该角度为0°时的空载磁链减小10％，电流增大10.5％，铜耗增大21％；若该角度偏差进一步增大，则会造成电流和铜耗的进一步增大。如图12所示为空载磁链随两者角度偏差的变化曲线，当两者角度偏差大于5°时，空载磁链下降速度变快，这意味着漏磁进一步地增大。

结合参见图6所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯2的中心之间的连线夹角为α，第二转子铁芯2中的一个极的导磁部分靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯2的中心之间的连线夹角为β，α/β≥1，优选地，1＜α/β≤1.62。

第一永磁体3的磁力线经第二转子铁芯2流通进入气隙以和定子磁场相互作用产生转矩，限定α和β之间的关系，可以减少第二永磁体4的端部漏磁，提升第一永磁体3和第二永磁体4的利用率。

具体的，第二转子铁芯2中的导磁部分是第一永磁体3磁力线的直接流通路径，若α/β太大，则第一永磁体3有较多部分无法直接接触第二转子铁芯2，其磁力线没有流通路径，这部分没有流通路径的第一永磁体3对气隙磁密没有贡献，造成第一永磁体3利用率低；若α/β太小，则第一永磁体3在第二转子铁芯2端面上的覆盖范围较小，会造成第二永磁体4有较大面积没有被第一永磁体3覆盖，没有被覆盖的第二永磁体4的磁力线因不受第一永磁体3磁力线的挤兑，其端部漏磁较大，造成第二永磁体4利用率低。如图13所示为第一永磁体利用率和第二永磁体利用率随α/β的变化曲线，随着α/β增大，第一永磁体3磁力线增加，其利用率先增大，之后受其流通路径的限制，第一永磁体利用率开始下降；随着α/β的增大，第二永磁体利用率先增大后趋渐平稳。综合考虑第一永磁体3和第二永磁体4的利用率，选择α/β的范围。

沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的靠近转子外圆侧的端部的两端点与转子中心的连线之间的夹角为α，第二永磁体4的一个极的靠近转子外圆侧的端部的两端点与转子中心的连线之间的夹角为γ，则α/γ＞1，优选地，2.0≤α/γ≤3.3。

限定α和γ之间的关系，一方面可以减小第二永磁体4的端部漏磁，另一方面可以提升第一永磁体3和第二永磁体4的利用率。具体的，若α/γ太大，则第一永磁体3的利用率低；若α/γ太小，则第二永磁体4的端部漏磁大，漏磁对转矩没有贡献，则第二永磁体4的利用率降低。如图14所示为第一永磁体利用率和第二永磁体端部漏磁系数随α/γ的变化曲线，随着α/γ增大，第一永磁体利用率先增后减，第二永磁体端部漏磁系数减小至渐趋平稳。综合考虑第一永磁体利用率和第二永磁体端部漏磁，选择α/γ的范围。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯2的一个极的极弧角度为360/2p，360/2p/α≥1，其中p为第二转子铁芯2的极对数。优选地，1.3≥360/2p/α≥1。

限定α和转子极弧之间的关系，可以最大化地利用第二转子铁芯2端面的空间布置第一永磁体3，在保证转子不饱和的情况下，提升电机出力。具体的，当360/2p/α＝1时，α和转子一个极的极弧角相等，此时第二转子铁芯2的端面空间的利用率最高，相应的，转子的饱和程度也会高；当360/2p/α＞1时，α小于第二转子铁芯2的一个极的极弧角，此时第二转子铁芯2的端面空间的利用率降低，同时，转子饱和程度也会降低。

通过设置360/2p/α的值，可以同时调节第二转子铁芯2的端面空间的利用率和转子饱和程度，限定其比值范围，以便选择合理的转子饱和程度，最大化地利用第二转子铁芯2的端面空间。如图15所示为第二转子铁芯2的端面空间利用率和转子饱和系数随360/2p/α的变化曲线，随着360/2p/α的增大，第二转子铁芯2的端面空间利用率降低，转子饱和系数也降低。需要说明的是，转子饱和系数并非越低越好，合适的饱和系数可以使铁芯得到合理的利用，若饱和系数太低，一方面会造成铁芯体积过剩，材料浪费；另一方面，也意味着磁力线太少，电机出力会下降。本发明优选第二转子铁芯端面空间利用率高，转子适当饱和的情况；若电机工况不同，则综合考虑两者，选择360/2p/α的值。

如图8所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第二转子铁芯2的一个极的面积为s2，s1/s2≥1。该转子结构使得第一永磁体磁力线经第二转子铁芯2流通进入气隙以和定子磁场相互作用产生转矩，通过限定投影面内第一永磁体3与第二转子铁芯2的一个极的面积之间的比例关系，可以使得第一永磁体3的一个极的面积与第二转子铁芯2的一个极的面积的比例设置更加合理，在保证第一永磁体的利用率的基础上，提高第二永磁体的利用率，减少转子端部漏磁，提升第一永磁体3和第二永磁体4的综合利用率，进而提升电机性能。优选地，1.05≤s1/s2≤1.95。更优选地，1.25≤s1/s2≤1.85。

此处通过限定第一永磁体3和第二转子铁芯2的面积，避免第一永磁体3和第二永磁体4的低利用率。如图17所示为第一永磁体利用率和第二永磁体利用率随s1/s2的变化曲线。综合考虑第一永磁体和第二永磁体利用率，选择s1/s2的范围。

结合附图可以看出，当1.25≤s1/s2≤1.85时，第一永磁体3和第二永磁体4的综合利用率较高，可以更加充分地发挥第一永磁体3和第二永磁体4的功能，提升电机的工作性能。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第二永磁体4的一个极的面积为s3，在经过第二转子铁芯2的中心轴线的截面内，第一永磁体3的一个极的面积为s4，第二永磁体4的一个极的面积为s5，其中0.8*s3≤s1≤2.4*s5，和/或，0.3*s3≤s4≤0.8*s5。

限定第一永磁体3和第二永磁体4的面积关系，可以保证第一永磁体3和第二永磁体4既可以增大电机出力，又具有一定的抗退磁能力。具体的，s1和s4分别决定了第一永磁体3对电机出力的贡献和第一永磁体3的抗退磁能力，s5和s3分别决定了第二永磁体4对电机出力的贡献和第二永磁体4的抗退磁能力。限定s1和s3的关系，以保证s1具有一定的值，可以为电机提供轴向方向的磁力线；限定s1和s5的关系，可以保证第一永磁体3和第二永磁体4磁链具有较优配比，降低因饱和对电机空载磁链利用率的影响。限定s4和s3的关系，可以保证第一永磁体3的抗退磁能力及第一永磁体3和第二永磁体4的退磁一致性，限定s4和s5的关系，以避免因s4过大造成电机过饱和。

如图29至图32所示，随着s1/s3增大，空载磁链先线性增大，之后增大趋势渐缓，选择s1/s3的值在空载磁链线性增大的拐点；随着s1/s5增大，空载磁链利用率先增大后减小，当电机过饱和之后，空载磁链利用率骤减，选择s1/s5的值在空载磁链利用率变化的拐点；随着s4/s3的增大，相同退磁电流下，第一永磁体3退磁率减小，第二永磁体4退磁率略增大，第一永磁体3和第二永磁体4的退磁率差异趋于减小，两者退磁一致性变好；随着s4/s5的增大，电机饱和程度增加，选择s4/s5的值在电机过饱和的拐点。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第二转子铁芯2的中心轴线与外圆的任意一点之间的连线长度为j，1≤s1/max(j)≤20。优选地，3≤s1/max(j)≤16。更优选地，5≤s1/max(j)≤13。

限制该比值的范围，可以增强电机的聚磁效应，增大电机出力。具体的，若s1/max(j)过小，则s1过小或max(j)过大，则会导致两种情况：一种是因s1面积过小，其覆盖第二永磁体4端部的范围过小，导致第二永磁体4端部漏磁增大，电机聚磁效应减弱；一种是电机极对数太多，不利于永磁体的布置。若s1/max(j)过大，则s1过大或max(j)过小，则会导致电机极对数太少，电机聚磁效果弱。如图33所示为电机聚磁效应系数随s1/max(j)的变化曲线，随着s1/max(j)的增大，聚磁效应系数先增大后减小，即s1/max(j)过大或过小均会导致电机聚磁效果减弱。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第二转子铁芯2的一个极的面积为s2，第二永磁体4的一个极的面积为s3，0.2≤s2/(s1+s3)≤1。优选地，0.3≤s2/(s1+s3)≤0.6。

限制该比值的范围，可以保证第一永磁体磁力线和第二永磁体磁力线有合适的磁路面积，一方面，不会因磁路面积太小，使得电机饱和而导致铁耗增大，另一方面，也不会因磁路面积过大导致电机体积过大而造成材料的浪费。如图34所示为铁耗和第二转子铁芯利用率随s2/(s1+s3)的变化曲线，随着s2/(s1+s3)增大，电机饱和程度降低，铁耗减小，达到一定饱和程度后，铁耗变化渐平稳；电机饱和程度降低后，有效磁路面积增大，磁力线得以顺畅流通，第二转子铁芯利用率增大，达到一定饱和程度后，再增大磁路面积，则第二转子铁芯利用率开始下降。

结合参见图6和39所示，在一个实施例中，第一永磁体3沿第二转子铁芯2的轴向方向的厚度为b，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯2的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与第二转子铁芯2的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，2≤b/a≤6，其中q为第一永磁体3的极对数。优选地，3≤b/a≤5。

限定b与a之间的比值关系，可以保证第一永磁体具有一定的轴向厚度，增强第一永磁体的抗退磁性能。具体的，a＝α*2q/360，其中q为设置的第一永磁体3的极对数，a表示的是设置的第一永磁体3的总的极弧系数，该值决定了第一永磁体3直接承受的退磁磁场的范围，当a较小时，第一永磁体3承受的退磁磁场的范围也较小，保证其抗退磁能力所需的轴向厚度b的值也较小；反之亦然。限定b/a的最小值，可以保证第一永磁体3的抗退磁能力；限定b/a的最大值，可以在保证第一永磁体3抗退磁能力的前提下，避免第一永磁体3的浪费，造成其利用率下降。如图16所示为第一永磁体退磁率和第一永磁体利用率随b/a的变化曲线，随着b/a的增大，相同电流下的第一永磁体退磁率降低且降低趋势渐缓，但第一永磁体利用率降低且下降趋势变大，综合考虑第一永磁体的抗退磁能力和其利用率，选择b/a的范围。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第一永磁体3沿第二转子铁芯2轴向方向的厚度为b，s1与b成反比关系。其中面积s1的单位为mm²，厚度b的单位为mm。

在一个实施例中，s1与b之间的关系满足无量纲公式s1＝-A*b+C，其中A的取值范围为5～20，C的取值范围为120～400。

限定s1和b之间的关系，可以降低电机饱和程度，提升电机空载磁链利用率，降低电机铁耗。具体的，s1表示的是第一永磁体3的一个极的供磁面积，当第一永磁体3具有较大的供磁面积时，较小的轴向厚度b下，转子即可达到较合适的饱和程度，再增大b的值，则转子过饱和，不仅削弱空载磁链的提升效果，还会造成铁芯损耗增大；反之亦然。因此，s1和b成反比关系。通过限定s1和b的关系曲线，一方面可以最大化地利用第一永磁体3提升电机磁链，降低电流和铜耗；另一方面可以不使电机过饱和，降低铁芯损耗，当铜耗和铁耗达到平衡时，电机性能最佳。经实验验证，在某一s1取值下，选取合适的b值，电机铁耗和铜耗的占比分别为52％和48％，基本达到平衡；此时，若b值再增大1mm，电机铁耗增大10.2％，铜耗降幅小于1％，电机性能恶化。如图35所示为相同s1下，随着b的增大，电机铁耗和铜耗的变化趋势。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与第二转子铁芯2的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与第二转子铁芯2的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，1.7≤a*b≤12。

优选地，2≤a*b≤10。

限定a与b之间的乘积关系，可以保证第一永磁体3在第二转子铁芯2上占有一定的角度，增强电机磁场强度，提升电机出力。具体的，a＝α*2q/360，其中q为设置的第一永磁体3的极对数，a表示的是设置的第一永磁体3的总的极弧系数，该值决定了第一永磁体3的供磁面积的大小。当a较小时，第一永磁体3供磁面积小，要达到合适的饱和程度，则需要较大的轴向厚度b；反之亦然。限定a*b的最小值，使第一永磁体3在第二转子铁芯2上占有一定的面积，以增强转子磁场强度；限定a*b的最大值，保证转子磁场强度的前提下，避免第一永磁体3的浪费。如图36所示为气隙磁密和第一永磁体利用率随a*b的变化曲线，随着a*b的增大，气隙磁密提升，待磁路饱和后，气隙磁密提升幅度逐渐变小，第一永磁体利用率降低幅度变快。

在一个实施例中，第二永磁体4沿其充磁方向的厚度为m，0.2≤b/m≤2。

优选地，0.4≤b/m≤1.4。

限定b和m之间的关系，能够保证第一永磁体3和第二永磁体4均具有一定的抗退磁性及其退磁一致性。具体的，第一永磁体3的抗退磁能力取决于其轴向厚度b，第二永磁体4的抗退磁能力取决于其充磁方向厚度m。限定b/m的最小值，可以保证第一永磁体3和第二永磁体4的抗退磁能力；限定b/m的取值范围，可以保证第一永磁体3和第二永磁体4的抗退磁能力的一致性；限定b/m的最大值，在保证抗退磁能力的前提下，降低永磁体成本。如图18所示为相同退磁电流下，第一永磁体退磁率、第二永磁体退磁率随b/m的变化曲线，随着b/m的增大，第一永磁体退磁率减小，第二永磁体退磁率增大，第一永磁体和第二永磁体退磁一致性先变好后变坏，考虑永磁体抗退磁能力和其退磁一致性选择b/m的范围。

在一个实施例中，第一转子铁芯1沿第二转子铁芯2轴向方向的厚度为c，0.1≤c/b≤1。

c大于或等于第二转子铁芯2的单个铁芯冲片的轴向厚度。

限定b和c之间的关系，可以保证第一转子铁芯1和第一永磁体3具有较优地厚度配比，在提升电机出力的同时，增大其利用率。具体的，第一永磁体3的磁力线沿其轴向方向经第一转子铁芯1形成回路，第一转子铁芯1和第一永磁体3直接相邻设置，避免第一永磁体3的磁力线在流通过程中的损失。另外，第一转子铁芯1的轴向厚度决定了第一永磁体3的磁力线流通磁通路的顺畅和饱和度，限制c/b的最小值，以保证第一永磁体3磁路的不饱和，提升第一永磁体3的磁链；限制c/b的最大值，可以增大第一转子铁芯1的利用率，降低其成本。如图37所示为第一转子铁芯饱和系数、第一转子铁芯利用率随c/b的变化曲线，随着c/b的增大，第一转子铁芯1的饱和系数和其利用率均降低，综合考虑第一转子铁芯的饱和程度和其成本，选择c/b的范围。

结合参见图7所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯2的中心与第一永磁体3的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯2的中心与第一永磁体3的径向外侧边的中心连线的长度为i，0.2≤d/max(i)≤0.8。优选地，0.3≤d/max(i)≤0.6。

限定d/max(i)的关系，有助于降低电机的装配难度和第一永磁体3的加工难度。具体的，若d/max(i)太小，则第一永磁体3的内侧太小或外侧太大，导致其与转轴和定子的装配难度大；若d/max(i)太大，则第一永磁体3的内侧太大或外侧太小，内外侧之间的距离过小，第一永磁体3的加工难度增大，甚至无法加工。

结合参见图43所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯2的中心轴线与第一永磁体3的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，第二转子铁芯2的中心轴线与第二转子铁芯2的转子外圆各点连线的最大值为max(j)，max(i)≤max(j)。

在一个实施例中，第二转子铁芯2的中心轴线与第二永磁体4的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为ii，max(j)≥max(i)≥0.8*ii。

优选地，max(j)≥max(i)≥0.95*ii。

通过限定max(i)、ii以及max(j)之间的关系，可以限定转子中心与第一永磁体3靠近转子外圆侧中心连线的长度，一方面可以提升第一永磁体3/第二永磁体4对电机出力的贡献度，另一方面可以降低电机的装配难度。具体的，第二永磁体4的靠近转子外圆侧的端部易产生漏磁(顶部漏磁)，第一永磁体3的磁力线通过挤兑此处第二永磁体4的磁力线，切断其漏磁路，对该顶部漏磁有削弱作用。限定max(i)和ii之间的关系，可以保证第一永磁体3的磁力线在其作用范围内，有效减少第二永磁体4的顶部漏磁；另外，限定max(j)和max(i)之间的关系，可以降低第一永磁体3对装配精度的要求，降低电机装配难度。如图44所示为第二永磁体顶部漏磁系数和max(i)/ii的关系曲线，随着max(i)/ii的增大，第二永磁体顶部漏磁系数减小且减小趋势有变化，当max(i)/ii大于0.8时，减缓趋势出现第一个拐点；当max(i)/ii大于0.95时，减缓趋势出现第二个拐点。

在一个实施例中，第二转子铁芯2的中心轴线与第一永磁体3的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯2的中心轴线与第二永磁体4的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为f，0≤d/f≤2。

优选地，0.8≤d/f≤1.6。

通过限定d/f的比例关系，可以限定转子中心与第一永磁体3靠近转轴侧中心连线的长度，可以提升第一永磁体3/第二永磁体4的利用率。具体的，第二永磁体4的靠近转子转轴侧的端部易产生漏磁(底部漏磁)，第一永磁体3的磁力线通过挤兑此处第二永磁体4的磁力线，切断底部漏磁路，抑制第二永磁体4的底部漏磁；通过限定d/f的最大值，避免因第二永磁体4超出第一永磁体3磁力线的作用范围过大导致其底部漏磁增大，造成第二永磁体利用率降低；通过限定d/f的最小值，避免第一永磁体3因内侧体积过小，导致轴向磁力线减弱，而造成材料浪费，利用率低。如图45所示为第二永磁体底部漏磁系数、第一永磁体利用率和d/f的关系曲线，随着d/f的增大，第二永磁体底部漏磁系数增大，且在d/f小于1.6时增大较缓，之后在d/f为2时，出现第二次转折；随着d/f的增大，第一永磁体利用率先增大，之后因第一永磁体内侧减小影响轴向磁力线，第一永磁体利用率开始降低。

结合参见图7所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯2的中心轴线与第一永磁体3的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，第二转子铁芯2的中心轴线与第二转子铁芯2的转子外圆各点连线的长度为j，第二转子铁芯2的中心轴线与第一转子铁芯1的转子外圆各点连线的长度为h，max(h)≤max(j)，和/或，min(h)≥0.8*max(i)。

在一个实施例中，0.9≤min(h)/max(i)≤1.4。

在一个实施例中，1≤min(h)/max(i)≤1.3。

通过限定第一转子铁芯1的该尺寸，可以在降低电机装配难度的同时，减小第一永磁体3的靠近转子外圆侧的漏磁。具体的，通过限定h的最大值，可以使转子铁芯(第一转子铁芯1、第二转子铁芯2)均与定子铁芯12之间形成一定宽度的气隙，降低转子装配入定子时的难度；通过限定h的最小值，可以保证第一永磁体3的供磁面均有有效的磁路，不会因无有效的轴向主磁路而产生漏磁。如图47所示为空载磁链和min(h)/max(i)的关系曲线，随着min(h)/max(i)的增大，空载磁链增大但增大幅度减小，当min(h)/max(i)小于0.8时，因第一永磁体漏磁大导致空载磁链小，当min(h)/max(i)大于1.4时，因第一永磁体磁力线已完全通过磁路导致空载磁链基本再无变化。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第二转子铁芯2的中心轴线与第一永磁体3的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，第二转子铁芯2的中心轴线与第一转子铁芯1的径向内侧边的各点之间的连线长度为k，max(k)≤d。

在一个实施例中，0.2≤max(k)/d≤1。

通过限定第一转子铁芯1的该尺寸，可以减小第一永磁体3的靠近转轴侧的漏磁。具体的，通过限定k的最大值，以保证第一永磁体3的靠近转轴侧的端部具有轴向主磁路，从而避免因无主磁路而产生的漏磁。如图48所示为空载磁链和max(k)/d的关系曲线，当max(k)/d小于0.2时，因第一永磁体3的主磁路面积裕量较大导致空载磁链提升小，max(k)/d大于1时，因第一永磁体3的磁力线流通路径受限，空载磁链下降幅度变大。

在一个实施例中，第一转子铁芯1沿电机轴向方向的厚度为c，第二永磁体4沿其充磁方向的厚度为m，0.1*m≤c≤m。

在一个实施例中，0.1*m≤c≤0.5*m。

通过限定c与m之间的关系，一方面不会因第一转子铁芯1的厚度过小而使其磁密过饱和，造成空载磁链利用率下降，进而降低电机出力，另一方面可以最大程度的减小第一转子铁芯1产生铁芯损耗的部分，降低电机损耗。如图19所示为电机空载磁链利用率和铁耗随c/m的变化曲线，当c/m小于0.1时，空载磁链利用率低，当c/m大于1时，铁耗显著增高；c/m在0.1～1的范围内，空载磁链利用率提升渐至平稳，铁耗增大趋势有减缓迹象；c/m在0.1～0.5范围内，空载磁链利用率基本线性提升。

结合参见图40所示，在一个实施例中，安装槽靠近第二转子铁芯2的中心轴线一侧设置有隔磁槽11；沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的投影被构造为部分覆盖隔磁槽11的投影，也即第一永磁体3的投影与隔磁槽11的投影部分重叠。

在一个实施例中，第一永磁体3的投影覆盖隔磁槽11的投影的面积占隔磁槽11的投影面积的比例小于或等于75％。

在一个实施例中，第一永磁体3的投影覆盖隔磁槽11的投影的面积占隔磁槽11的投影面积的比例小于或等于25％。

通过限定第一永磁体3与隔磁槽11之间的投影关系，一方面可以降低第二转子铁芯2因第一永磁体3而产生的饱和效应，另一方面可以提高第一永磁体利用率。具体的，隔磁槽11周围只有部分加强筋为导磁结构，若第一永磁体3全部覆盖隔磁槽11，则因此部分区域导磁面积小，饱和程度高；从另一角度，覆盖此部分的第一永磁体3的磁路面积有限，第一永磁体3产生的部分磁链因没有磁路而成为无效磁链，导致第一永磁体利用率低。

如图42所示为不同覆盖面积下的空载磁链和第一永磁体利用率。经验证，与覆盖面积100％相比，覆盖面积为80％时，空载磁链仅下降2.3％，第一永磁体成本降低8.9％；与覆盖面积100％相比，覆盖面积为70％时，空载磁链下降6.2％，第一永磁体成本降低14.8％；与覆盖面积100％相比，覆盖面积为20％时，空载磁链下降7.8％，但可节约第一永磁体成本20.8％。本发明优选对空载磁链削弱较小但永磁体成本降低较大的覆盖面积，若考虑电机的高效率，也可选择本发明所给出的其他覆盖面积。

结合参见图9所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的径向宽度e的最小值为min(e)，第二永磁体4的径向宽度g的最大值为max(g)，其中0.5≤min(e)/max(g)≤2。

在一个实施例中，0.6≤min(e)/max(g)≤1.6。

在一个实施例中，0.8≤min(e)/max(g)≤1.6。

通过限定第一永磁体3和第二永磁体4的径向宽度的关系，可以减小转子漏磁，提升电机出力及效率。具体的，限定min(e)/max(g)的范围，以使第二永磁体4处于第一永磁体3的磁力线可作用的范围内，减小转子漏磁。如图49所示为电机漏磁系数和min(e)/max(g)的关系曲线，当min(e)/max(g)小于0.5时，因第二永磁体4的漏磁大导致漏磁系数大，当min(e)/max(g)大于2时，第一永磁体3和第二永磁体4的磁力线相互挤兑效果已较佳，漏磁系数已基本无变化；min(e)/max(g)在0.5～2的范围内，漏磁系数随之增大而减小，且在0.6～1.6范围内减小幅度大。

在一个实施例中，第二转子铁芯2的径向宽度o的最大值为max(o)，max(e)≤max(o)。

在一个实施例中，0.3≤max(e)/min(o)≤1。

在一个实施例中，0.4≤max(e)/max(o)≤0.95。

通过限定第一永磁体3和第二转子铁芯2的径向宽度的关系，可以使第一永磁体3的供磁面和其磁路截面积具有合适的配比，可以降低第二转子铁芯2的饱和度，降低第二转子铁芯2的铁芯损耗，提升电机效率。如图50所示为第二转子铁芯饱和系数随max(e)/min(o)和max(e)/max(o)的变化曲线，当max(e)/min(o)小于0.3或max(e)/max(o)小于0.4时，第二转子铁芯饱和系数小且基本无变化，将导致电机磁密低，影响电机出力；当max(e)/min(o)大于1或max(e)/max(o)大于0.95时，第二转子铁芯饱和系数增大幅度变大，其铁耗增大，性能下降。

在一个实施例中，第一转子铁芯1的径向宽度为l，0.7≤min(l)/max(e)≤3。

在一个实施例中，1≤min(l)/max(e)≤2。

通过限定第一永磁体3和第一转子铁芯1的径向宽度的关系，可以使第一永磁体3的供磁面和其磁路截面积具有合适的配比，可以降低第一转子铁芯1的饱和度，降低第一转子铁芯1的铁芯损耗，提升电机效率。如图51所示为第一转子铁芯饱和系数随min(l)/max(e)的变化曲线，当min(l)/max(e)小于0.7时，第一转子铁芯饱和系数高，其铁耗高；当min(l)/max(e)大于3时，第一转子铁芯饱和系数已基本无变化。min(l)/max(e)在0.7～3的范围内，第一转子铁芯饱和系数随之增大而减小，且在1～2的范围内，减小幅度较大。

结合参见图38和图46所示，在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3的一个极的面积为s1，第二转子铁芯2沿自身中心轴线方向的轴向高度为x，s1与x成反比。

在一个实施例中，s1＝-B*x+D，其中B的取值范围是25～100，D的取值范围是400～1600。

通过限定s1和x之间的关系，可以形成合适的第一永磁体3和第二转子铁芯2的配比，提升第一永磁体3和第二转子铁芯2的利用率，同时降低电机的铜耗和铁芯损耗。具体的，s1表示第一永磁体3的一个极的供磁面积，其决定了轴向磁场的强弱，而x决定了切向/径向磁场的强弱。当s1较大时，轴向磁场较强，较小的切向/径向磁场强度下，电机即可达到优的饱和程度，反之亦然。此时，再增大s1或x，轴向磁场或切向/径向磁场增强，但因电机已饱和，导致铜耗下降较小，但铁耗增大较多，第一永磁体3和第二转子铁芯2利用率下降，不仅造成电机性能降低，同时导致材料浪费。因此，s1和x成反比关系。另外，通过进一步限定s1和x之间的关系，以使得不同配比的轴向磁场和切向磁场下，电机铜耗和铁耗达到平衡，提升性能。如图53所示为某一x下，电机损耗随s1的变化曲线。随着s1的增大，第一永磁体3提供的磁链增大，铜耗降低，直至电机饱和，铜耗基本不再变化；随着s1的增大，电机饱和程度增大，铁耗增大。当铜耗和铁耗达到平衡时的s1，即为s1和x的最优配比。

在一个实施例中，第二转子铁芯2两端的第一永磁体3的直径相同。这样设置，一方面可以使第二转子铁芯2两端面上的第一永磁体3的磁力线形成闭合回路，增加电机磁通量，另一方面可以抵消转子两端的轴向力。

在一个实施例中，第一永磁体3的极对数为q，第二转子铁芯2的极对数为p，q≤p。优选地，q＝p。通过限定q和p的关系，能够在最大化第一永磁体利用率的条件下，提升电机输出转矩。

在一个实施例中，沿着第二转子铁芯2的轴向方向在第二转子铁芯2的一个端面上进行投影，在该投影面内，第一永磁体3靠近转子外圆侧的侧边为弧线和/或直线，和/或，第一永磁体3靠近第二转子铁芯2的中心轴线一侧的侧壁为弧线和/或直线，一方面可以根据转子端面空间灵活选择第一永磁体3的形状，以简化其转子结构，另一方面可根据加工要求设置第一永磁体3的形状，以降低加工成本。

在一个实施例中，第一转子铁芯1上设置有配重结构，用于调节电机的动平衡，不限于具体形状和材料。

结合参见图41所示，根据本发明的实施例，电机包括转子结构，该转子结构为上述的转子结构。

电机还包括定子结构，定子结构设置在转子结构的径向外侧。

在一个实施例中，定子结构包括定子铁芯12，位于第二转子铁芯2的至少一端的第一永磁体3的外圆直径小于定子铁芯12的内径。

优选地，位于第二转子铁芯2的至少一端的第一永磁体3的外圆直径小于第一转子铁芯1和第二转子铁芯2的外圆直径中的最大直径。

这样设置可以使尽量多的第一永磁体3与第二转子铁芯2相接触，提高第一永磁体3的利用率。

如图10所示，在一个实施例中，所述电机包括盖盘9和旋转轴10，所述盖盘9安装在旋转轴10的至少一端，盖盘9的外圆直径的最小值大于定子铁芯12的内径；在第二转子铁芯2的轴向方向上，盖盘9和定子铁芯12之间的距离为E，1.2y≤E≤2.3y。

盖盘9可以是第一转子铁芯1和第一永磁体3的组合结构，也可以是具有轴向磁通属性的其他结构。盖盘9设置在旋转轴的至少一端，盖盘9产生的轴向磁通直接作用于定子铁芯12和第二转子铁芯2的端面，可以提高铁芯的利用率；同时，定子铁芯12的端面上的绕组端部可以被有效利用，提高绕组的利用率；限制盖盘9和定子铁芯12在轴向方向上的距离，可以减小轴向磁通在流通过程中的损失，提高盖盘9的利用率。高的铁芯、绕组和盖盘的材料利用率可以实现电机高的转矩密度。

在一个实施例中，定子结构套设在转子结构外周，并与转子结构之间形成气隙，转子结构的第二转子铁芯2的外径最大值与第一永磁体3的外径最大值之间的差值为w，w≥0。

在一个实施例中，气隙的厚度为δ，0.5*min(δ)≤w≤14*min(δ)。通过该限定，在保证气隙饱和的情况下，可以使永磁体产生的磁力线能够进入气隙作为有效磁力线，提升电机输出转矩。

在一个实施例中，定子结构包括定子铁芯12，定子铁芯12套设在转子结构的第二转子铁芯2外。

在一个实施例中，第二转子铁芯2沿电机轴向的高度为x，定子铁芯12沿电机轴向的高度为y，x/y≤2。

在一个实施例中，0.5≤x/y≤1.5。

图41中的x为第二转子铁芯2的轴向长度，y为定子铁芯12的轴向长度，z为整个电机转子结构的轴向长度。

通过限定第二转子铁芯2和定子铁芯12的高度比，可以提高第二转子铁芯2和定子磁场的利用率，降低电机成本；同时可以降低定子铁芯12的铁芯损耗，提升电机效率。如图52所示为第二转子铁芯利用率和定子磁场利用率随x/y的变化曲线，当x/y大于1.5时，第二转子铁芯利用率下降幅度开始增大；当x/y小于0.5时，定子磁场利用率下降幅度增大。当x/y大于2时，因第二转子铁芯2高出定子铁芯12太多，导致部分转子磁力线无法进入定子，进而转子铁芯利用率急剧下降。

在一个实施例中，转子结构沿电机轴向的总高度为z，定子铁芯12沿电机轴向的高度为y，z/y≤4。

在一个实施例中，1.0≤z/y≤3.0。

通过限定定子铁芯12和转子结构的高度比，可以提高定子铁芯12的利用率，降低电机成本；同时，可以减少定子部分产生铁芯损耗的体积，降低铁耗。如图54所示为定子铁芯利用率和z/y的关系曲线，随着z/y的增大，定子铁芯利用率先增大后减小，当z/y大于4时，因转子和定子铁芯叠高配比超出最优比太多，导致定子铁芯利用率下降幅度增大；z/y在1～3的范围内，定子铁芯利用率较高。

在一个实施例中，第二转子铁芯2沿电机轴向的高度为x，定子铁芯12沿电机轴向的高度为y，第一永磁体3沿电机轴向的高度为b，0.01x≤b≤0.7x；和/或，0.015y≤b≤0.9y。

通过限定第一永磁体3的厚度和定子铁芯12/转子铁芯高度的关系，可以降低由第一永磁体3的磁力线引起的定转子铁芯的饱和度，降低电机铁芯损耗。如图55所示为电机饱和系数随b/x和b/y的变化曲线，随着b/x和b/y的增大，电机饱和系数增大，当b/x小于0.01或b/y小于0.015时，电机饱和系数过低，将影响电机出力；当b/x大于0.7或b/y大于0.9时，因第一永磁体磁力线导致的饱和增大，电机饱和系数骤增。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (61)

1.一种转子结构，其特征在于，包括：

第一转子铁芯(1)；

第二转子铁芯(2)，所述第二转子铁芯(2)沿周向间隔设置有多个安装槽；

第一永磁体(3)，轴向充磁，包括第一极性(5)和第二极性(6)；

第二永磁体(4)，包括第三极性(7)和第四极性(8)，所述第二永磁体(4)安装在所述安装槽内；

所述第二转子铁芯(2)的两端分别设置有所述第一永磁体(3)，所述第一永磁体(3)远离所述第二转子铁芯(2)的一侧设置有所述第一转子铁芯(1)；

沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)和第二永磁体(4)沿逆时针方向的极性排列顺序为第一极性(5)、第三极性(7)、第二极性(6)、第四极性(8)，其中第一极性(5)和第三极性(7)相同，第二极性(6)和第四极性(8)相同。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)沿周向分为多个充磁区，相邻的两个所述充磁区的充磁方向相反，在所述第二转子铁芯(2)的轴向方向的投影面内，每个所述充磁区的周向两侧分别与两个相邻的所述第二永磁体(4)部分重叠；

相邻的两个所述第二永磁体(4)的充磁方向相反，每个所述充磁区与相邻的两个所述第二永磁体(4)围成一个磁场区域，所述充磁区朝向该磁场区域一侧的极性与相邻的两个所述第二永磁体(4)朝向该磁场区域一侧的极性相同。

3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)的充磁区在周向方向的第一侧覆盖相邻的所述第二永磁体(4)的同一极性区域，所述第一永磁体(3)的充磁区在周向方向的第二侧覆盖相邻的所述第二永磁体(4)的同一极性区域。

4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)至少有一对极的几何中心线与对应的所述第二转子铁芯(2)的转子磁场中心线的偏差小于或等于5°。

5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)至少有一对极的几何中心线与对应的所述第二转子铁芯(2)的转子磁场中心线重合。

6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线夹角为α，所述第二转子铁芯(2)中的一个极的导磁部分靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线夹角为β，α/β≥1。

7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，1＜α/β≤1.62。

8.根据权利要求1或6所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线夹角为α，所述第二永磁体(4)的一个极的靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线之间的夹角为γ，则α/γ＞1。

9.根据权利要求8所述的转子结构，其特征在于，2.0≤α/γ≤3.3。

10.根据权利要求1或6所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线夹角为α，所述第二转子铁芯(2)的一个极的极弧角度为360/2p，360/2p/α≥1，其中p为所述第二转子铁芯(2)的极对数。

11.根据权利要求10所述的转子结构，其特征在于，1.3≥360/2p/α≥1。

12.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第二转子铁芯(2)的一个极的面积为s2，s1/s2≥1。

13.根据权利要求12所述的转子结构，其特征在于，1.05≤s1/s2≤1.95。

14.根据权利要求1或12所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第二永磁体(4)的一个极的面积为s3，在经过所述第二转子铁芯(2)的中心轴线的截面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s4，所述第二永磁体(4)的一个极的面积为s5，其中0.8*s3≤s1≤2.4*s5，和/或，0.3*s3≤s4≤0.8*s5。

15.根据权利要求1或12所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与外圆的任意一点之间的连线长度为j，1≤s1/max(j)≤20。

16.根据权利要求15所述的转子结构，其特征在于，3≤s1/max(j)≤16。

17.根据权利要求1或12所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第二转子铁芯(2)的一个极的面积为s2，所述第二永磁体(4)的一个极的面积为s3，0.2≤s2/(s1+s3)≤1。

18.根据权利要求17所述的转子结构，其特征在于，0.3≤s2/(s1+s3)≤0.6。

19.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第一永磁体(3)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为b，s1与b成反比关系。

20.根据权利要求19所述的转子结构，其特征在于，s1与b之间的关系满足无量纲公式s1＝-A*b+C，其中A的取值范围为5～20，C的取值范围为120～400。

21.根据权利要求1或19所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与所述第二转子铁芯(2)的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，所述第一永磁体(3)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为b，2≤b/a≤6，其中q为第一永磁体(3)的极对数。

22.根据权利要求1或19所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的各个极的靠近转子外圆侧的两个端点与所述第二转子铁芯(2)的中心之间的连线所形成的夹角之和为α*2q，该夹角之和与所述第二转子铁芯(2)的圆周角度的比值为a，a＝α*2q/360，所述第一永磁体(3)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为b，1.7≤a*b≤12，其中q为第一永磁体(3)的极对数。

23.根据权利要求22所述的转子结构，其特征在于，2≤a*b≤10。

24.根据权利要求1或19所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为b，所述第二永磁体(4)沿其充磁方向的厚度为m，0.2≤b/m≤2。

25.根据权利要求24所述的转子结构，其特征在于，0.4≤b/m≤1.4。

26.根据权利要求1或19所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为b，所述第一转子铁芯(1)沿所述第二转子铁芯(2)轴向方向的厚度为c，c不小于第二转子铁芯单片冲片的厚度且0.1≤c/b≤1。

27.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述安装槽靠近所述第二转子铁芯(2)的中心轴线一侧设置有隔磁槽(11)，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的投影被构造为部分覆盖所述隔磁槽(11)的投影。

28.根据权利要求27所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)的投影覆盖所述隔磁槽(11)的投影的面积占所述隔磁槽(11)的投影面积的比例小于或等于75％。

29.根据权利要求28所述的转子结构，其特征在于，所述第一永磁体(3)的投影覆盖所述隔磁槽(11)的投影的面积占所述隔磁槽(11)的投影面积的比例小于或等于25％。

30.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第二转子铁芯(2)的转子外圆各点连线的最大值为max(j)，max(i)≤max(j)。

31.根据权利要求30所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第二永磁体(4)的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为ii，max(j)≥max(i)≥0.8*ii。

32.根据权利要求31所述的转子结构，其特征在于，max(j)≥max(i)≥0.95*ii。

33.根据权利要求1或30所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，0.2≤d/max(i)≤0.8。

34.根据权利要求33所述的转子结构，其特征在于，0.3≤d/max(i)≤0.6。

35.根据权利要求1或30所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第二永磁体(4)的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为f，0≤d/f≤2。

36.根据权利要求35所述的转子结构，其特征在于，0.8≤d/f≤1.6。

37.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的靠近转子外圆侧的端边中心之间的连线长度为i，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第二转子铁芯(2)的转子外圆各点连线的长度为j，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一转子铁芯(1)的转子外圆各点连线的长度为h，max(h)≤max(j)，和/或，min(h)≥0.8*max(i)。

38.根据权利要求37所述的转子结构，其特征在于，0.9≤min(h)/max(i)≤1.4。

39.根据权利要求1或37所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一永磁体(3)的一个极的径向内侧边的中心连线的长度为d，所述第二转子铁芯(2)的中心轴线与所述第一转子铁芯(1)的径向内侧边的各点之间的连线长度为k，max(k)≤d。

40.根据权利要求39所述的转子结构，其特征在于，0.2≤max(k)/d≤1。

41.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的径向宽度e的最小值为min(e)，所述第二永磁体(4)的径向宽度g的最大值为max(g)，其中0.5≤min(e)/max(g)≤2。

42.根据权利要求41所述的转子结构，其特征在于，0.6≤min(e)/max(g)≤1.6。

43.根据权利要求1或41所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的径向宽度e的最大值为max(e)，所述第二转子铁芯(2)的径向宽度o的最大值为max(o)，max(e)≤max(o)。

44.根据权利要求43所述的转子结构，其特征在于，0.3≤max(e)/min(o)≤1，和/或，0.4≤max(e)/max(o)≤0.95。

45.根据权利要求1或41所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的径向宽度e的最大值为max(e)，所述第一转子铁芯(1)的径向宽度l的最小值为min(l)，0.7≤min(l)/max(e)≤3。

46.根据权利要求45所述的转子结构，其特征在于，1≤min(l)/max(e)≤2。

47.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，沿着所述第二转子铁芯(2)的轴向方向在所述第二转子铁芯(2)的一个端面上进行投影，在该投影面内，所述第一永磁体(3)的一个极的面积为s1，所述第二转子铁芯(2)沿自身中心轴线方向的轴向高度为x，s1与x成反比。

48.根据权利要求47所述的转子结构，其特征在于，s1＝-B*x+D，其中B的取值范围是25～100，D的取值范围是400～1600。

49.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一转子铁芯(1)沿所述第二转子铁芯(2)的中心轴线方向的厚度为c，所述第二永磁体沿充磁方向的厚度为m，0.1*m≤c≤m。

50.根据权利要求49所述的转子结构，其特征在于，0.1*m≤c≤0.5*m。

51.一种电机，包括定子结构和转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1至50中任一项所述的转子结构，所述定子结构套设在所述转子结构外。

52.根据权利要求51所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(12)，位于所述第二转子铁芯(2)的至少一端的所述第一永磁体(3)的外圆直径小于所述定子铁芯(12)的内径。

53.根据权利要求51所述的电机，其特征在于，位于所述第二转子铁芯(2)的至少一端的所述第一永磁体(3)的外圆直径小于所述第一转子铁芯(1)和所述第二转子铁芯(2)的外圆直径中的最大直径。

54.根据权利要求51所述的电机，其特征在于，所述定子结构与所述转子结构之间形成气隙，所述转子结构的第二转子铁芯(2)的外径最大值与所述第一永磁体(3)的外径最大值之间的差值为w，w≥0。

55.根据权利要求54所述的电机，其特征在于，所述气隙的厚度为δ，0.5*min(δ)≤w≤14*min(δ)。

56.根据权利要求51所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(12)，所述第二转子铁芯(2)沿电机轴向的高度为x，所述定子铁芯(12)沿电机轴向的高度为y，x/y≤2。

57.根据权利要求56所述的电机，其特征在于，0.5≤x/y≤1.5。

58.根据权利要求51或56所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(12)，所述转子结构沿电机轴向的总高度为z，所述定子铁芯(12)沿电机轴向的高度为y，z/y≤4。

59.根据权利要求58所述的电机，其特征在于，1.0≤z/y≤3.0。

60.根据权利要求51或56所述的电机，其特征在于，所述定子结构包括定子铁芯(12)，所述第二转子铁芯(2)沿电机轴向的高度为x，所述定子铁芯(12)沿电机轴向的高度为y，所述第一永磁体(3)沿电机轴向的高度为b，0.01x≤b≤0.7x；和/或，0.015y≤b≤0.9y。

61.根据权利要求51所述的电机，其特征在于，所述电机包括盖盘(9)和旋转轴(10)，所述盖盘(9)安装在旋转轴(10)的至少一端，盖盘(9)的外圆直径的最小值大于定子铁芯(12)的内径；在第二转子铁芯(2)的轴向方向上，盖盘(9)和定子铁芯(12)之间的距离为E，1.2y≤E≤2.3y。